APPUNTI sulla PROGETTAZIONE di IDROVOLANTI

IDROVOLANTI  RC

Questo mio articolo non vuole avere assolutamente avere la pretesa di essere la “bibbia” su questo argomento..

E’ solo frutto di pratica e di informazione e potra’ servire sia, a chi avra’ da “rinfrescarsi” le idee, sia a chi vorra’ intraprendere come nuova, questa  affascinante branca dell’aeromodellismo.

Premessa

Poniamoci subito una domanda:

Chi puo’ dedicarsi agli idrovolanti rc?

Be’, praticamente chiunque ne abbia voglia o gli piaccia cimentarsi in questo settore dell’aeromodellismo. Le prerogative necessarie sono chiaramente una gia’ acquisita esperienza nella costruzione, conoscenza materiali, tecniche varie di impermeabilizzazione dei legnami e non, ottima conoscenza sul posizionamento di una radio, confidenza con i motori ecc ecc.

Per il pilotaggio si richiede, oltre alla normale pratica, una certa confidenza con l’atterrare/ammarare o decollare , senza avere problemi con venti di traverso o in qualunque senso essi spirano.

E non e’ certo poco !! .

Scelta tipologia

A quale idro ci possiamo rivolgere poi, sara’ solo questione di gusti e consapevolezza delle  proprie capacita’.

Avremo  comunque da scegliere tra due categorie :

cioe’  un idro a carena portante o un modello dotato di galleggianti e dopodiche’ stabilire se lo vorremo fare da noi o acquistarlo gia’ fatto e quindi:

Sara’ un trainer ,una riproduzione o un acrobatico?

Una ala alta o bassa, Delta ecc.

Mono o plurimotore?

Elettrico o scoppio?

Gondola motore su Ala o su coda ecc.

Motore traente o spingente?

Che Ap. Alare ?

Ecc ecc ecc.

In tutti i casi, quello a cui dovremo rivolgere il nostro interesse maggiore, sara’ come preservare  la integrita’ della nostra cellula (fusoliera, galleggianti,carena ecc ecc.) e tutto quello che c’e’ all’interno , dall’acqua……… salata o dolce che sara’,  ne parleremo.

Ci sono diversi aspetti da tenere di conto per questo:

-proteggere il modello dall’acqua in fase di costruzione impermeabilizzandolo.

-protegger il modello dagli ingressi di acqua in fase di uso.

-proteggere gli apparati elettronici interni da spruzzi e condense.

-proteggere, se necessario, gli apparati propulsori

Se opteremo per un idro a carena portante potremo solo o costruirlo ex novo o rivolgerci al mercato.

Disegni per chi vuole far da se ce ne sono a volonta’, per non parlare poi di quello che offre il commercio in fatto di gia’ pronti al volo. (ARF-ARTF).

La gamma e’ vasta e potremo scegliere tra idrov. con motore traente o spingente e addirittura plurimotori;
ala alta o bassa ; motore su pinna o su ali ecc ecc
E ci sara’ anche da scegliere tra varie tipologie di forma di carena.

Fig 1 - Idro a carena "Minihaha" proprieta' dell'autore

L’drovolante qua sopra e’ ancora in produzione e posso consigliarlo come esperienza positiva per tuti “i manici” . Acquistabile presso : http://www.rc-tronics-topp-rippin.de/Shop/product_info.php?products_id=189&osCsid=v0cc3bu1kvc6nfrqhr18bs8js7

Fig 4 Dalla Kyosho il "Macchi-M33"

Fig 5 - Dalla KobbyKing il bimotore "Canadair CL-415"

 

Durante lo studio della carena bisogna tenere conto della Stabilita’ Laterale che deve essere preservata in tutte le condizioni, sia che lo scafo stia fermo in acqua sia quando decolla o ammara.

Questa sara’ garantita dalla adozione di galleggianti subalari o da pinne idroplane ausiliarie tipo Dornier ai fianchi della carena, collocati entrambi, sul filo della linea di galleggiamento della fusoliera.  FIG  6  , o da entrambi se necessario (ali a forte allungamento).

Fig 6 - Alette "Dornier" a fianco carena

Fig 7 - Esempio di scarponcini subalari. Da LN-BEY-07-240R

 

Normalmente gli “scarponcini” adottano una carena tipo “a barca o a V” , e sono privi del gradino o Redan.
Vengono posizionati con un angolo di incidenza compreso tra i 5° e  10°  e sfioreranno il pelo dell’acqua.
Il loro volume sara’ tale da eguagliare almeno di una volta,in volume, il peso della semiala che li trasporta.

Piazzarli troppo vicino alle estremita’ alari puo’ dare problemi di “zigzagamento” se vanno a contatto con
l’acqua. Poco male se avviene durante un taxying, mentre puo’ diventare disastroso se accade in velocita’, durante il decollo o l’ammaraggio.

E’ da preferire, quindi, tenersi vicino alla fusoliera…….ma non troppo per evitare che entrino nella zona degli spruzzi sollevati dalla fusoliera stessa.

E’ chiaro che  la loro posizione  sull’Ala sara’ frutto di un qualche compromesso e di un poco di pratica., ricordando che la loro grandezza (volume) aumenta avvicinandosi alla fus. e diminuisce andando verso l’estremita’ alare.

Per mia diretta esperienza e’ consigliabile configurare le scarpette “ad incastro “ in modo che,  a fronte di un forte impatto, saltino via senza creare danno.

Altro motivo per apprezzare questa soluzione saranno la migliore maneggevolezza , il minore ingombro , l’assenza di rischio di poterle rompere (staccarle addirittura dall’ala) anche nella fase del trasporto dell’ala o infilandole in auto (niente di piu’ facile !!! ).

Se decidiamo invece per un idro con galleggianti, oltre che rivolgerci al mercato per disegni, kit, o ARF-ARTF  potremo pensare anche di adattare allo scopo uno dei nostri modelli gia’ a disposizione, limitandoci cosi’ alla sola costruzione o acquisto dei gall.  stessi.

Da notare che si possono avere modelli con un doppio o un singolo galleggiante. FIG 8 e 9

Fig 8 - Cessa con galleggianti

Fig 9 - di Ken Willard da RCGroups questo mono galleggiante

Per entrambe le sopra citate categorie, dovendo acquistare un nuovo, rivolgerei per prima, la mia attenzione,  su modelli esclusivamente in VTR, ABS, plastica o similari.

I modelli in legno ricoperti con pellicole varie, purtroppo  non garantiscono assolutamente la impermeabilita’, nel tempo, della cellula. Senza contare che nessun costruttore, nemmeno il piu’ coscienzioso, si preoccupera’ di trattare l’interno del vostro modello, con vernici isolanti.

Sarete voi quindi a provvedere al caso aiutandovi con attrezzi o pennelli extra lunghi per trattare l’interno  fusoliera fino alla estrema coda. Se sul modello poi sono presenti le asole per la uscita dei comandi a bacchetta, avrete cura di sigillarli e sostituirli con Bowden (Push/Pull) .

Questa raccomandazione varra’ anche nel caso vorreste usare un modello gia’ in vostro possesso e che adatterete al caso.

Esistono anche idromodelli dotati di tre galleggianti costituenti un vero e proprio triangolo di appoggio per tutto simile alla configurazione carrello dei modelli terrestri.

Perlopiu’ usata agli albori della aviazione, come da fotto allegata, e’ stata usata questa configurazione anche su alcuni areomodelli risalenti a “qualche” anno fa.

Aeromodelli molto leggeri  e con basse potenze di trazione, dove si voleva inoltre distribuire il carico in piu’ punti per diminuire il pescaggio e di conseguenza l’attrito dell’acqua.

Idro Henri Fabre del 1910

 

Idrov-3-gallegg-di-Giulio-Marini-del-1945

A seconda della loro posizione viene adottato il tipo di denominazione:

“a triangolo dritto” , con due scarponi anteriori ed uno al posto del ruotino di coda –

“a triangolo invertito” se invece gli scarponi sono uno anteriore e due posteriori.

In alcuni casi  vi veniva costruito anche il “gradino” (Redan), ma date le ridotte dimensioni dei galleggianti, si era rivelato inutile. Infatti il risucchio dell’acqua (vedi legge Coanda) era talmente esiguo da non creare eccessivi problemi di decollo.

La incidenza dei galleggianti va dagli 8à ai 10° in funzione di diversi parametri quali Cubatura,Posizione del CG modello e suo Peso.

Avendo il peso modello a disposizione si tratta di trovare il  Volume Totale Galleggiamento e dividerlo  sui tre galleggianti .

Per quanto sopra vedi Disegno allegato

Idro a tre galleggianti

 

Nel caso invece di un autocostruito ci saranno diversi accorgimenti cui fare ricorso:

Impermeabilizzazione del modello

La costruzione del modello dovra’ essere curata fin dalla scelta dei materiali, che sara’ un poco diversa tra modello a carena portante e modello con “floats” (galleggianti).
Nella “carena portante” sara’ subito chiaro che l’optimum e’ rappresentato dalla costruzione in VTR (Vetroresina) e’ sara’ , in questa sede, lasciata in disparte.
Se costruita in legno invece sara’ tenuto di conto che la parte piu’ sollecitata sara’ il sottocarena e per questo e’ consigliato di usare del buon comp. di betulla.

I collanti saranno preferibilmente epossidici o aramidici purche’ resistenti alla umidità.
Se la costruzione della fusoliera a carena portante sara’ del tipo classico ordinate/listelli e fasciame,allora dovremo provvedere a spalmarne l’interno con turapori alla nitro o epoxi diluita con alcool,  per proteggere le colle e i legnami da eventuali infiltrazioni.

Nella  costruzione invece fatta da poliesterolo rivestito di legno avremo la accortezza di usare come al solito colle epoxi.

Quello  che si richiede assolutamente per entrambe le tipologie di costruzione e’ che il tutto dovra’ essere rivestito esternamente da uno strato di lana di vetro da minimo 25gr/mq  applicandovi   resina epoxi o poliestere e avendo cura di impermeabilizzare ogni fessura ed ogni spigolo.

Un punto critico del modello e’ rappresentato dal collegamento Ala/Fusoliera.
Questa zona sara’ piu’ o meno esposta ad infiltrazioni a seconda della configurazione del modello :

a)  Ala alta o ala bassa con galleggianti,

b)  Fusoliera portante con Ala sopra fusoliera

………a prescindere dalla tipologia e collocazione motori.

E’ chiaro che quest’ultima configurazione sara’ la piu’ penalizzata dagli spruzzi.
In fase di costruzione del modello dovra’ essere prevista una certa aria che dovremo poi andare a colmare con del sigillante  “sempremorbido” facendo attenzione acche’ non vengano variate le incidenze.

Un altro piccolo, ma importante accorgimento sara’ quello di applicare del sigillante direttamente sul gambo filettato di ogni vite che andrete  ad impegnare sul legno del vostro modello.

A maggior chiarimento di quanto scritto fin qua allego FIG 10

Fig 10 - Tipologie di Galleggianti e Carene

 

I galleggianti

Possono essere sia autocostruiti che acquistati.

Per  quest’ultima eventualita’ il mercato offre grande varieta’ di scelta che va da tipi in ABS che VTR o in polistirolo rivestito. Tutti  i tipi sono da ritenersi affidabili.  Fig. 11 e 12

Fig 11 - Gall. in VTR profilo carena EDO della SEACOMMANDER

Fig 12 - Galleggianti in espanso e balsa

Fig 13 - Galleggianti in ABS

 

Costruirli da se comportera’ centarmente un certo lavoro, che potra’ essere pero’ ripagato dal fatto che potremo adattarli al meglio al nostro modello.

Anche i galleggiant, come le fusoliere,  possono essere costruiti sia in VTR, che ordinate e fasciame , che poliesterolo rivestito (legno o VTR).

Alcuni basilari accorgimenti :

a) Devono avere abbastanza volume tanto da non affondare piu’ del 50%

b)   Il Redan (Gradino o Centroide di un gradino) deve essere allineato sotto il CG  in ammaraggio e un  poco dietro al centro di spinta, in modo che l’asse del galleggiante rimanga parallelo a quello
della fusoliera, anche in volo. Ci si puo’ giostrare nell’ordine di 1 cm per poter allungare o diminuire le corse di decollo, sapendo che , piazzato piu’ avanti, un galleggiante puo’ far allungare la corsa di decollo.

Diversi scafi sono dotati di due di questi gradini e questo e’ dovuto al fatto che per il peso e la forma della loro fusoliera sono ccostretti a decollare molto cabrati, con buona parte della fusoliera  posteriore immersa, che viene cosi’ ad avere bisogno di un altro gradino (Redan) piu’ arretratro per potersi staccare dall’acqua.

c)   La parte posteriore del Redan deve sollevarsi all’avvio in modo da far sollevare leggermente il muso dell’aereo senza che lo specchio di Pp del galleggiante  venga risucchiato dall’acqua impedendone addirittura il decollo.

d)  Il sottocarena del galleggiante deve essere piu’ piatto possibile.

e)  Gli spigoli tra sottocarena e fianchi devono essere netti per  evitare il famigerato “Effetto Coanda”  (*) . L’adozione di “sbarramenti anti spruzzi”, che possono essere costituiti da striscette metalliche o plastica in linea con lo spigolo fiancata/carena sporgenti circa   1.5 – 2mm max , sono altamente consigliate.

f)  Controllare la incidenza dei galleggianti rispetto alla orizzontale o alla linea di trazione del modello.         Normalmente dovrebbero essere parallele, ma per aeromodelli tipo riproduzione  lenti e con angoli di attacco fortemente positivi, sono consigliabili dai 3 ai 5° in modo da presentare il muso in alto durante il flottaggio, ma non eccessivamente da pregiudicarne la portanza.

g) Non sara’ da disdegnare la aggiunta di una pinna sotto chiglia per favorire un andamento il piu’ rettilineo possibile.

h)  Mantenere almeno 5cm di distanza dal cerchio elica al contatto con lacqua

i)   E’ consigliabile aumentare anche la superficie della deriva sotto fusoliera, per contrastare il momento destabilizzante in volo imputato alla parte anteriore dei galleggianti.

l)  In volo dovremo contrastare anche il momento picchiante dovuto ai galleggianti tramite un trimmaggio sull’elevatore.

–         Vedi FIGG. 14-15-16-17-18

(*)   Da Wikipedia :

L’effetto Coandă venne scoperto nel 1910 da Henri Coandă. Esso tratta della proprietà che possiede un fluido quando tende a seguire il contorno della superficie sulla quale incide purché la curvatura della superficie, o l’angolo di incidenza del flusso con essa, non siano troppo accentuati.

Un esempio di effetto Coandă: il fluido segue il contorno della superficie sulla quale incide (in questo caso, l’acqua segue il profilo di un cucchiaio).

 

Info su Sergio

68 anni, disegnatore meccanico progettista- Specializzazione in mezzi subacquei. Appassionato aeromodellismo e sottomarini RC. Aeromodellismo dall'eta' di 12 anni e RadioComandato dal 1966. Modelli naviganti di Sottomarini Radioc. dal 1987. Purtroppo, mi sono affacciato ai PC e ad Internet in eta' tale , per cui molte delle mie realizzazioni (dal semplice trainer alle mie maxi riproduzioni) potranno essere presentate solo in foto, gia' terminate e senza un Build Log allegato.
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11 risposte a APPUNTI sulla PROGETTAZIONE di IDROVOLANTI

  1. Daniele scrive:

    Interessante articolo e molto particolareggiato, ma quei due galleggianti con finitura a legno, che ad occhio e croce mi sembrano più di un metro e sono pure fatti bene, su che modello li hai messi?
    Al mio S55X Savoia Marchetti, sono arrivato a dare addirittura 4/5 gradi a destra per la contro coppia , ma gira inesorabilmente a sinistra in modo vergognoso, visto che hai le mani in pasta pure in “fluido dinamica” perchè non mi risolvi questo quisito? Mi spieghi cosa stà succedendo ai due galleggianti, perchè io a questo punto mi arrendo.

    • sergio scrive:

      Il tuo SX55 volta a sinistra, come potrebbe pure voltare a Dx…….non e’ ne’ un gioco di parole ne’ una presa per il c…o !!! hiiihiihii…
      Visto che hai adottato anche l’angolo per la controcoppia motori, non vi viene da pensare ad altro se non ad una errata posizione delle barche, tra loro, e se sono parallele, vuol dire che non sono parallele alle derive. Come controprova l’hai avuta dall’SX fatto da tuo cognato, che fila bene.

  2. vincenzo giordano scrive:

    congratulazioni . Sito molto ben fatto e ricco di consigli. Chissà se arriverò mai a sapere e fare un millesimo di quello che lei fa e sa….

    vincenzo giordano – modigliana – fc

    • sergio scrive:

      quello che so io in merito, caro Vincenzo, e’ una parte infinitesimale di quello che sanno gli altri……credimi. Senza false modestie. Diciamo che in 50anni di attivita’ ho avuto modo di maturare una grande esperienza nei diversi settori dell’aeromodellismo. Se poi ci aggiungiamo che “fare due conti” e’ anche la mia professione (vedi profilo personale) ….il gioco e’ fatto.
      Comunque le congratulazioni sono ben accette, se non altro vanno al gioco di squadra che c’e’ su questo blog, tra tutti gli iscritti, per arricchirlo sempre di piu’ e essere umilmente di aiuto a tutti gli appassionati.
      Ciao

  3. Giuseppe scrive:

    Complimenti veramente, per uno come me che si avvicina solo adesso al mondo degli dirò leggere queste righe e illuminante!, ho un amico che ha un cl415 di HK in epo ed un altro da 2mt in vetro resina(enorme), troppo bello vederlo flottare!. Avrei quasi deciso di prendere quello cl415 in epo, ma non vorrei buttare i miei pochi soldi che riesco ha mettere da parte!, preferirei aspettare, magari prendendo un bel mc33. Cosa ne pensate?

    • admin scrive:

      Ciao Giuseppe, ottima idea iniziare con un idro a carena centrale, sono più semplici per decolli e per ammaraggi, anche se sbagli nel toccare l’acqua riesci a correggere facilmente, ok per la scelta in EPO sono leggeri e meno problemi con l’acqua e, per il momento meglio con elettrici.
      Quando avrai accumulato sufficiente esperienza, potrai passare a due galleggianti ed ai motori a scoppio.
      Bello il Macchi MC-33!

    • sergio scrive:

      Ciao giuseppe,
      ottima risposta da parte di Daniele e posso confermare che la tua scelta tra il Canadair cl-415 e il Macchi mc-33- hai fatto bene a preferire quest’ultimo, specie agli inizi, per una serie di motivi importanti:
      1) e’ un monomotore e quindi la meta’ dei problemi di un monomotore.
      2) Non hai da contrastare controcoppie dovute al fermo di un motore in volo.
      3) I motori sono piu’ bassi sul pelo dell’acqua rispetto al monomotore
      4) per ultimo costi iniziali (ma questo conta poco…..perche’ la passione non guarda soldi !
      haaahaahaaha.
      Sesenza problemi……hiihiihi
      ciao ciao ce la hai fatta a seguire quello che ho scritto sugli idro, sicuramente ce la farai anche a volartelo

  4. Claudio scrive:

    leggo sempre con interesse questi articoli imparo sempre .Molto interessante .Sono aeromodellista da parecchio devo dire che saper costruire e” appagante e veder volare cio che hai fatto mi da grande soddisfazione.Ho gia costruito con successo un idro ma ora sto cercando il disegno costruttivo di un idro con scafo monoplano a 1 motore forse puoi darmi una dritta dove posso cercare sogno un Savoia Marchetti.Ti ringrazio e buoni buoni voli,

    • admin scrive:

      Ciao, potresti fare un Macchi MC-33 monocarena e con motore centrale sopraelevato, altrimenti un SM-55 come ha fatto Paolo, ha pubblicato il video. Io ti consiglio di usare un trittico o farti un disegno, dopo di che ..firmarti il progetto, se vuoi sapere come si fa, basta chiedere.
      Saluti.

  5. carlo de gregorio scrive:

    Complimenti per l’articolo, sufficente per chi intende cominciare.
    Ho un discreta esperienza con idro sia con galleggianti, (ready arc) che a carena ( canadair cl415 Hobby King- canadair cl415 in fibra 205 cm Ap.Alare 6,5kg).
    Ho trovato critico l’involo( decollo) dove lo stallo è sempre in agguato specie con motorizzazioni appena sufficienti. L’ansia del decollo breve, fa brutti scherzi; il modello bisogna lasciarlo correre sull’acqua anche se scivola sulla superficie. La salita sul redan non garantisce la portanza.
    L’involo deve essere dolce senza salite a 45°, rimanendo a pochi cm dal pelo dell’acqua in lenta ascesa.

    • admin scrive:

      Decollare dagli specchi d’acqua è sicuramente più complicato che decollare da terra, da considerare sempre l’effetto ventosa che avviene tra galleggianti ed acqua e che spetta allo scalino redan interromperlo mettendo in planata il galleggiante.
      Sicuramente allungare il più possibile la corsa di decollo, risolve molti problemi.
      Se hai delle foto dei tuoi modelli e una breve descrizione, ci farebbe piacere pubblicare alcuni consigli utili per chi intende provare con gli idrovolanti.

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